• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.683-688
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• 1997

원전의 중대사고 발생시 형성될수 있는 노심용융물의 고화피막층을 동반하는 용융물의 자연대류 열절달 특성에 대한 실험결과를 정밀 분석하고, 이에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 본 연구대상 실험은 종횡비가 작은 경우와 큰 경우에 대하여 용융물을 자연대류와 강제대류로서 냉각하는 조건에서 경계조건에 따른 용융물의 피막층 두께를 측정하였고, 피막층 주변의 열전달량을 측정ㆍ분석한 것이다. 실험결과를 정밀 분석한 결과, 용융물의 고화 피막층 형성이 용융물의 자연대류 열전달양에 많은 영향을 미쳤으며, 종횡비가 큰 경우는 냉각 조건도 자연대류 열전달 양에 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 고화층 두께 증가에 따른 종횡비 감소는 자연대류 열전달양 감소율을 작게하는 것으로 나타났다. 피막층 형성이 있는 용융물의 자연대류 열전달 해석 결과, 실험에서의 열손실 때문에 용융물의 고화 피막층 두께가 실험결과보다 다소 작게 나타났으며, 자연대류 열전달 흐름이 피막층 형성에 미치는 것으로 나타났다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.14 no.4
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• pp.17-22
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• 2010

본 연구는 구의 과도 열전도에 의한 열손실을 계산하는 데 있어, 외부의 경계조건인 대류의 조건에 해당하는 상황을 상수 및 변수로 가정하였을 경우의 열전달문제를 해석한 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 집중열용량법을 사용하고 있으며, 대류열전달계수의 값이 온도의 함수로 변한다고 가정하여 계산하였다. 계산을 수행한 결과 대류경계조건의 값을 상수로 가정한 경우가 열손실이 높이 평가된다는 것을 알았고, 이러한 경향을 상관식으로 정리하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.680-683
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• 2007

In dish concentrating system, natural convection heat loss occurs in cavity receiver. Heat loss mechanisms of conduction, convection, and radiation can reduce the system efficiency. To obtain the high efficiency, the receiver is to absorb the maximum of solar energy and transfer to the working fluid with maximum of heat losses. The convection heat loss is an important factor to determine the system performance. Numerical analysis of the convection heat loss of receiver was carried out for varing inclinaton angle from 0$^{\cdot}$ to 70$^{\cdot}$ with temperature range from 400$^{\cdot}C$ to 600$^{\cdot}C$ using the commercial software package, Fluent 6.0. The result of numerical analysis was comparable with convection heat loss model of solar receiver.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.25-31
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• 1979

본연구는 건조에 필요한 열과 공기를 열원으로부터의 자연대류만에 의존하는 간역화력건조기의 성능향상을 도모하기 위하여 실시되었으며 옥수수를 대상으로 모형실험을 통하여 분석한 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 건조기 화구의 공기열입구의 크기는 송풍량에 영향을 미치며 공기의 유입속도가 16m/min 이하가 되도록 충분히 만들어야 한다. 2. 곡물층을 통과하는 송풍량은 곡물층의 두께가 클수록 증가하며 송풍량과 곡물층 두께와의 관계는다음식으로 나타났다. $q=CD^{-k}$ 3. 송풍량은 실험범위내에서는 열원으로부터 곡물층의 높이와 가열공기의 온도상승에 따라 각각 직선적으로 증가하였다. 4. 송풍량은 곡물층의 두께, 열원으로부터의 곡물의 높이 및 가열공기의 온도상승에 의하여 옥수수층의 경우 다음과 같이 추정될 수 있다. $ q=0.00265H(\Delta T) D^{-0.76}$ 5. 바람이 송풍량에 미치는 영향은 매우 커서 8km/hr의 풍속을 가진 바람이 유입구측으로부터 볼 때 송풍량은 바람이 없을 때보다 무려 5배나 증가하였다. 6. 건조실의 전후방간의 가열공기의 온도차이는 열원으로부터 곡물층의 높이가 낮을수록 증가하였으며 이 현상은 바람이 불 때 더욱 현저하게 나타났다. 7. 건조기의 벽면을 통한 열손실은 열원으로부터 곡물층의 높이와 가열공기의 온도상승에 따라 각각 직선적으로 증가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.12
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• pp.2395-2406
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• 1992

Laminar natural convection heat transfer from a hot body in a square enclosure has been studied for various center positions of a hot body at Grashof number Gr=1.5$\times$10／sup 5／, Prandtl number Pr=0.71 and dimensionless thermal conductivity K／sub s／／K／sub f／= 14710. In case of vertical cold walls, the natural convection at the dimensionless center position of a hot body, X／sub c／Y／sub c／=0.2, 0.5 shows the most strong and at X／sub c／, Y／sub c／=0.5, 0.8 the most weak. In case of horizontal cold walls, the natural convection at the dimensionless center position of a hot body ; X／sub c／ Y／sub c／=0.5, 0.2 shows the most strong and at X／sub c／, Y／sub c／=0.2, 0.5 the most weak.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.4
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• pp.222-229
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• 1992

A prediction of penetration and heat affected zone by using Finite Element Method in CO$_{2}$ Arc Welding has been discussed this paper. The temperature distribution of a base metal produced by the CO$_{2}$ arc welding processing is analyzed by using a three dimensional finite element model. The common finite element program ANSYS 4.4A was employed to obtain the numerical results. Temperature dependent material properties, effect of latent heat, and the convective boundary conditions are included in the model. Numerically predicted sizes of the penetration and the heat affected zone are compared with the experimentally observed values. As a result, there was a slight difference between numerical analysis values and experimentally observed values. For in the case of heat affected zone, it was not considered a precise forced convective coefficient value, and in the case of penetration, it was not, considered a arc force.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.24-38
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• 1985

경사진 밀폐 공간에서 마주 보는 두 벽면의 온도 차로 인하여 발생되는 자연 대류 현상은 여러 공학 분야에서 볼 수 있는 중요한 열전달 현상으로서, 최근 들어 평판형 태양열 집열기를 설계하려는 사람들에게 많은 관심의 대상이 되고 있다. 평판형 태양열 집열기의 경우 덮개판으로 부터의 대류 열손실을 감소시킴으로서 집열 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 사용목적에 따라 소형 집열기를 제작할 수 있어 경제적으로 유리하게 될 것이다. 밀폐된 공간에서 최초에 정지 상태에 있는 얇은 유체층을 하부에서 가열시켜 주면 열팽창 현상이 일어나고, 이것에 의한 부력이 점도나 열전도도 등의 안정화 요인을 극복할 수 있을 정도로 커지면 System이 불안정하게 되어 자연 대류 현상이 수반되며 이 때문에 열전달율이 급격히 증가하게 된다. 이러한 현상의 지배 방정식은 연립 비선형 편미분 방정식으로 특수한 경계 조건외에는 일반적으로 해석적 해를 구하기가 어렵기 때문에 실험적 연구가 많이 실시되어 왔고 이들 결과의 대부분은 전반적인 열전달 특성치만을 구하는데 집중되어 왔다. 본 연구에서는 수치 해석법의 하나인 유한 차분법을 도입하여 이차원으로 가정한 경사진 평판형 밀폐 공간에서의 자연 대류 현상의 지배 방정식을 유한 차분화시켜, $$2.74{\times}10^3\leq_-Gr\leq_-2.0{\times}10^6$$, Pr=0.73, $$15^{\circ}\leq_-a\leq_-150^{\circ}$$, 종횡비는 1, 2, 3, 5, 9에 대하여 정상 상태에서의 해를 구하면서 수치적으로 실험하였다. 본 연구에서 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. (1) 해석적으로 구하기 어려운 경사진 밀폐 공간에서 자연대류현상의 지배 방정식을 유한 차분법으로 해결할 수 있으며, 대류항과 확산항을 따로 고려한 유한차분법이 효과적임을 확인하였다. (2) 저온과 고온 벽면에서의 온도를 각각 균일하게 놓고 단변으로 이루어진 벽면은 완전히 절연되어 있는 경우에 대하여 수치해를 구한결과, 이전의 해석적 및 실험적 결과와 일치하였으며, 시간의 경과에 따른 온도 및 유선의 변화를 현상학적으로 관찰할 수 있었다. (3) 평균 열전달 계수에 미치는 경사각의 효과를 살펴본 결과 종횡비가 1 인 경우 경사각이 $45^{\circ}$에서, 종횡비가 2, 3, 5, 9인 경우 경사각이 $60^{\circ}$에서 각각 평균 열전달 계수 최대치가 나타났다. (4) Ra수(Rayleigh number) 가 증가될수록, 경사각에 상관없이 평균 열전달 계수도 증가되었다. 한편 Ra수 및 경사각의 변화에 따라 종횡비가 증가될수록 평균 열전달 계수는 경사각이 $90^{\circ}$인 경우를 제외하고는 감소됨을 볼 수 있었다. 경사각이 $90^{\circ}$인 경우, 평균 열전달 계수는 종횡비가 2 인 곳에서 최대치를 얻을 수 있었으며, 종횡비가 계속 증가될수록 평균 열전달 계수는 점차 감소되어짐을 볼 수 있었다.

• Solar Energy
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• v.19 no.3
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• pp.29-41
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• 1999

Three-dimensional natural convective heat transfer in a vertical channel with a protruding single module was investigated experimentally. The particular interest was in the removal of thermal energy from the module by convective heat transfer. Hence radiative and conductive heat losses were estimated by using thermocouples and heat flux sensor respectively. The flow fields in the channel were visualized by means of a smoke-method. Also, local temperatures were measured by thermocouples inside the channel, along the vertical wall and module surface. It is found that convective heat transfer was promoted at the lower comer of the module and was decreased at the upper comer due to a recirculation zone. A general correlation of the critical channel ratios was found as a function of Rayleigh number. For the range of $8.28{\times}10^3<Ra^*_c<3.48{\times}10^6$, a useful correlation for the mean Nusselt number was proposed as a function of modified channel Rayleigh number.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.571-575
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• 2006

To improve economic of solar power generation, stirling engine is required continuous operation and the receiver has to be provided with an additional combustion system. The hybrid receiver with a specially adapted combustion system is possible to 24 hr/day operation by solar and gas-fired. The inner cavity and external wall serve as absorber surfaces using collected irradiation and heat transfer surfaces for the gas heat flow, respectively. The hybrid receiver was designed and fabricated for the dish/stirling system. The analytical method for pridicting natural convective heat loss from receiver is used. The Koenig and Marvin model is used to estimate convection heat loss and heat transfer coefficiency.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.29 no.1
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• pp.9-19
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• 2020

Convective heat transfer is the main component of greenhouse energy loss because the energy loss by this mechanism is greater than those of the other two components (radiative and conductive). Previous studies have examined the convective heat transfer coefficients under natural conditions, but they are not applicable to symmetric thermal screens with zero porosity, and such screens are largely produced and used in Korea. However, the properties of these materials have not been reported in the literature, which causes selectivity issues for users. Therefore, in this study, three screens having similar color and zero porosity were selected, and a mathematical procedure based on radiation balance equations was developed to determine their convective heat transfer coefficients. To conduct the experiment, a hollow wooden structure was built and the thermal screen was tacked over this frame; the theoretical model was applied underneath and over the screen. Input parameters included three components: 1) solar and thermal fluxes; 2) temperature of the screen, black cloth, and ambient air; and 3) wind velocity. The convective heat transfer coefficients were determined as functions of the air-screen temperature difference under open-air environmental conditions. It was observed from the outcomes that the heat transfer coefficients decreased with the increase of the air-screen temperature difference provided that the wind velocity was nearly zero.